水導(dǎo)激光切割CVD人工培育鉆石
2023-12-09 10:01:14
水導(dǎo)激光切割CVD人工培育鉆石
人工培育鉆石看中國，中國培育鉆石看河南。河南分布了眾多的培育鉆石上市公司，而我們傳統(tǒng)的激光切割方式——綠激光鉆石切割機(jī)（532nm），行業(yè)內(nèi)稱之為—干式綠激光切割機(jī)，長期被印度公司所把控，且服務(wù)技術(shù)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于目前的產(chǎn)能和技術(shù)要求，經(jīng)過近幾年國內(nèi)的追趕，在鉆石切割領(lǐng)域的3個核心激光切割制程，國內(nèi)已經(jīng)全部掌握和應(yīng)用，待國內(nèi)市場的檢驗(yàn)，目前來看，大家在此領(lǐng)域技術(shù)上基本都處于同一發(fā)展水平。
下面以市面上常見的10mm*10mm的培育鉆石切面工藝為例，進(jìn)行介紹。采用綠激光鉆石切割機(jī)（532nm），切割一片的效率普遍集中在30—35分鐘之間，上開口尺寸普遍集中在300μm左右，下開口尺寸普遍集中在40-60μm左右，切割后的表面粗糙度（Ra值）集中在1-3μm之間，切縫300μm，嚴(yán)重的浪費(fèi)材料。
為此，行業(yè)內(nèi)均在尋求一種新的激光切割方式。而水導(dǎo)激光的切割無錐度的切割方式，不妨可以在此領(lǐng)域進(jìn)行深入探討。為此，我們專門進(jìn)行了工藝驗(yàn)證，有興趣的可以研究一下。
水導(dǎo)激光的優(yōu)勢：
（1）、幾乎無錐度的切割方式；
（2）、無熱影響區(qū)的激光加工方式；
（3）、高速加工及高精度的激光加工方式；
（4）、激光切割后無需后續(xù)加工；
水導(dǎo)激光的劣勢：
（1）、設(shè)備價格高；
（2）、需要對設(shè)備人員進(jìn)行專業(yè)化培訓(xùn)；
（3）、核心激光光源受限或者被美國禁止出口管控；
（4）、水光耦合頭受限國外供應(yīng)商或者被美國禁止出口管控；
（5）、部分工藝制程受限專利。
水導(dǎo)激光的原理：
水導(dǎo)激光的微射流原理：
（1）、微水射流如同光纖般傳導(dǎo)、保護(hù)、維持穩(wěn)定的柱形激光（高壓水柱）；
（2）、規(guī)避激光發(fā)散角造成的加工錐度，實(shí)現(xiàn)平行激光束進(jìn)行加工（核心無錐度）；
（3）、每個脈沖周期99%的時間冷卻即將被加工的材料（無熱影響區(qū)）；
（4）、激光脈沖在水射流的保護(hù)下，免受環(huán)境因素和加工碎屑對進(jìn)入激光脈沖的任何影響；
（5）、相較于傳統(tǒng)激光加工技術(shù)而言，具有更高的加工效率。
為此，我們以10*10mm的CVD人工培育鉆石切面為例，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)如下：
（1）、切割后整體視圖（粗糙度Ra＜0.4μm，集中在0.34—0.35μm區(qū)間）
（2）、切割后的切縫寬度（＜80μm）
（3）、切割后測量無錐度；
（4）、切割時間＜28分鐘；
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如有河南做人工培育鉆石的專業(yè)人士，歡迎大家一起探討，一起尋求一種更高效的激光切割方式或者激光切割工藝。